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文献综述
文献综述1.1 选题的时代背景和意义随着我国城市地铁的大力发展,盾构法作为安全、环保、快速的建设手段,在地铁隧道修建中得到了广泛应用,已逐渐成为国内外研究的热点.通过综述我国城市地铁盾构隧道修建技术的发展历程及近期新的发展趋势,讨论了采用盾构法修建地铁隧道存在的技术问题,介绍了近期国内外盾构设备制造技术与选型技术、盾构施工对环境的影响及控制、复杂条件下盾构隧道结构性能、盾构隧道衬砌结构劣化特征与耐久性的相关技术研究与新进展,展望了未来我国地铁盾构隧道关于特种断面盾构的制造与应用、盾构扩挖修建车站技术、灾害与事故的影响与评估,以及衬砌结构安全性评价与维修养护体系的建构等的发展方向与研究趋势[1]。
盾构施工可提高隧道施工效率、对周围建筑物、地面交通影响较小、适应地下复杂多变地形, 是提高隧道科学化化施工水平的有效手段[2]。
我国从五十年代开始使用、研制盾构, 1966年上海采用网格式挤压盾构修建了直径达10m的打浦路过江隧道, 至今, 盾构法施工技术已广泛应用于我国城市的地铁建设[3]。
本课题是一个实际工程隧道结构设计问题,通过设计该工程,可以提高学生的综合能力。
设计过程中,我们需要参照现有的规范,并结合工程中的实际情况,得出合适的设计方案。
1.2 盾构隧道的介绍盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法,它是将盾构机械在地层中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运至洞外,靠千斤顶在后部加压顶进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法。
采用盾构法修建的隧道称为盾构隧道。
盾构机的种类:(1)按掘削地层的种类分类:硬岩盾构、软岩盾构、软土盾构、硬岩软土盾构(复合盾构);(2)按盾构机截面形状分类:半圆形、圆形、椭圆形、双圆搭接形、三圆搭接形、矩形;(3)按盾构机横截面大小分类:超小型盾构、小型盾构、中型盾构、大型盾构、超大型盾构、特大型盾构;(4)按掘削面的敞开程度分类:全部敞开式、部分敞开式、封闭式;(5)按出土器械的机械化程度分类:人工挖掘式、半机械掘削式、机械掘削式;(6)按掘削面的加压平衡方式分类:外加支承式、气压式、泥水式、土压式(削土式和泥土式)。
盾构机是隧道施工的大型专用设备,它集计算机、新材料、自动化、信息化、系统科学、管理科学等高新技术于一体,具有如下优点:1)地面上不用大面积拆迁,不用断绝交通,可以保护树木、绿地等;2)施工时不用降水,可以带水作业,保护了地下水资源;3)施工无噪音,地面几乎没有沉降,不扰民;4)自动化程度高,劳动强度低;5)施工速度快,工作效率高,是其它工法的8~10倍;6) 安全有保障,工程质量好;7)不受地质条件、气候、天气的影响,施工场地小;8)可降低工程总投资[4]。
